[发明专利]一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及力学环境试验设备上用到的一种重型直线导轨，尤其涉及水平强冲击机的一种提高组合式重型滑动直线导轨可靠性的方法及其装置，属于力学环境试验设备技术领域。

背景技术

滑动直线导轨一般与滑块配合，用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载，同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。

滑动直线导轨主要是用在精度要求比较高的机械结构上，其移动元件和固定元件之间不用中间介质，而用滚动钢球，使得直线导轨可用于高速运动、摩擦系数小、灵敏度高，以满足运动部件的工作要求。

目前，工程中常用的滑动直线导轨按负载能力、抗倾覆力矩能力和抗翻倒力矩能力可分为轻型滑动直线导轨、中型滑动直线导轨和重型滑动直线导轨。市场上的重型滑动直线导轨的负载能力为7757kg时，对应的抗倾覆力矩为3.01kNm，抗翻倒力矩为2.35kNm。

因为较强的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳定性及耐腐性能，钢轨也常常用于特殊设备的导向装置。由于钢轨的材料考究、制造工艺成熟稳定，其综合力学性能也更优良，尤其是两侧的防翻斜面大幅提高了钢轨的抗翻倒力矩能力，但钢轨的功能较为单一，要用作水平强冲击机的导向装置也需要作相应的改制。

水平强冲击机是一种力学环境试验设备，用于模拟爆炸冲击环境，考核被试件的抗耐冲击破坏能力，主要用于航空、航天、航海器的元器件抗耐冲击试验。由于水平强冲击机最大负载为3400kg，活动部件最大质量为6800kg，最大谱速度为5m/s，模拟的冲击能量高达122kJ，能量交换的过程中产生的最大倾覆力矩为38600kNm，最大翻倒力矩为57600kNm。在这种工况下，单独使用现有的重型滑动直线导轨和现成的钢轨之中的任何一种均无法满足水平强冲击机的性能指标要求，无法确保冲击机的可靠性。

为此，工程中已经针对实际工况设计出组合式重型直线导轨。组合式重型直线导轨由多条不同功能的导轨组成，其精度极大程度上取决于加工精度和装配精度。

目前市场上的普通导轨幅通常不超过两条导轨，采用固定导轨与活动导向块配合的原则，导向块可方便的调节，能很好的适应导轨幅在使用过程中的精度要求。但由于组合式重型直线导轨由多条导轨体组合而成，需要与多组滑块配合，如果直接将导轨和滑块各自加工为整体零件，普通加工手段产生的加工误差会造成滑块与导轨无法顺利装配。此时，需要大幅提升加工精度，加工成本相应也会大幅增加。

发明内容

本发明的目的在于提出一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法及其装置，使用普通加工手段，并确保组合式重型直线导轨的使用精度，以满足大能量冲击模拟设备的可靠性需要，从而克服现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法，包括提供导轨体、导轨安装板、底板、滑块和螺钉；

所述导轨体固定安装在导轨安装板上，所述导轨安装板与底板固定连接；所述导轨体和导轨安装板上均设置安装孔，底板上对应设置安装螺纹孔；

所述导轨体、导轨安装板和底板通过螺钉固定连接；

所述导轨体下部橫截面设置为等腰梯形截面，导轨安装板上对应位置设置为等腰梯形槽，所述导轨体的下部通过等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽配合；所述滑块套设在导轨体上，实现滑动配合。

进一步，该方法包括对导轨体及导轨安装板依次进行粗加工、精加工。

优选的，所述导轨体上设置沉头孔，导轨安装板上设置通孔。

优选的，所述导轨体横截面上的等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽选用相同参数。

更优选的，所述导轨体横截面上的等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽采用间隙配合。

具体的，所述滑块采用整体加工。

本发明还提供一种用于实现上述方法的提高组合式重型直线导轨可靠性的装置，包括导轨体、导轨安装板、底板和滑块；

所述导轨体固定安装在导轨安装板上，所述导轨安装板与底板固定连接；

所述导轨体下部橫截面上设置为等腰梯形截面，导轨安装板上对应位置设置为等腰梯形槽，所述导轨体的下部通过等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽配合；所述滑块套设在导轨体上，实现滑动配合。

优选的，所述导轨体和导轨安装板上均设置安装孔，底板上对应设置安装螺纹孔，所述导轨体、导轨安装板和底板通过螺钉固定连接。